柴油车尾气氧化催化剂硫磷中毒研究进展

柴油车尾气氧化催化剂(DOC)是柴油车污染物排放后处理系统的重要组成部分,主要作用是有效去除未完全燃烧产生的一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC),并将部分一氧化氮(NO)氧化为二氧化氮(NO_(2)),促进后续柴油颗粒捕集器(DPF)再生和氨选择性催化还原(NH_(3)-SCR)反应。但在实际运行时,处于整个后处理系统最前端的DOC不可避免地会受到柴油以及润滑油中硫化物和磷化物的毒化,从而影响催化剂后处理的净化效率。本文从硫磷对DOC催化性能的影响、硫磷中毒机制和缓解硫磷中毒策略3个方面详细综述了DOC催化剂硫、磷及硫磷复合中毒的研究进展,并针对DOC硫、磷中毒的科学研究与实际应用之间存在的差距,展望了未来抗硫磷中毒DOC催化剂的发展方向。

Pt/CeO2-ZrO2-La2O3柴油车尾气氧化催化剂活性及抗硫性能(英文)

采用两种方法制备了三种Pt/CeO2-ZrO2-La2O3柴油车尾气氧化催化剂,并用X射线衍射、N2物理吸附、程序升温还原、程序升温脱附、X射线荧光光谱和红外光谱等方法对其进行了表征.结果发现,制备方法对催化剂的结构、织构、抗硫性能及催化性能的影响非常大.对其进行硫中毒,导致起燃温度明显升高.将ZrO2和La2O3沉积在CeO2表面所制得的Pt/CeO2-ZrO2-La2O3催化剂表现出更高的抗硫及催化氧化性能,这主要归功于Pt在富Zr载体表面具有更高的分散性.

石墨烯复合载体催化剂在柴油车尾气NO脱除中的应用

氨气选择性催化还原法有利于柴油车尾气中NO的脱除,为适合柴油车尾气条件和温度,制备一种石墨烯和TiO_(2)复合载体的脱硝催化剂,通过NH_(3)-SCR催化活性评价、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积与孔隙度分析仪(BET)和程序升温还原(H_(2)-TPR)等表征得出以下结论:对于TiO_(2)载体催化剂,高含量的Ce有利于提高NH_(3)-SCR催化活性,并扩宽活性温度区间,活性组分Fe有利于其低温活性;对于石墨烯载体催化剂,活性组分Ce的催化活性更优越,但Fe更有利于高温活性;针对TiO_(2)和石墨烯复合载体脱硝催化剂,进一步扩宽了催化活性温度区间,改善催化剂反应过程中的粉化现象,但是催化活性略有下降,其中Fe0.1Ce0.4Ti/10%GR催化剂具有最优的NH_(3)-SCR活性,在220~450℃温度区间内NO转化率达到90%以上。

柴油车尾气SCR脱硝催化剂研究进展

柴油车尾气污染物主要有碳氢化合物(HC)、二氧化硫(SO_(2))、一氧化碳(CO)、烟尘和氮氧化物(NO_(x)),随着发动机工况的变化,尾气的组成也会发生变化。柴油车尾气中氧气含量较高,所以HC和CO的排放量较少,颗粒物和NO_(x)是最主要的污染物。控制柴油车尾气中NO_(x)的排放是机动车尾气治理的重要一环,开发具有更好性能的选择性催化还原(SCR)催化剂,可以有效应对NO_(x)造成的大气污染。介绍了NH_(3)-SCR技术治理柴油车尾气的原理,归纳了目前柴油车车用NH_(3)-SCR催化剂的特点和主要问题。通过催化剂活性组分调配、元素掺杂、改性等方法提高催化剂的脱硝性能。研发具有较高的低温活性、高温稳定性,且成本较低的催化剂,仍是当前研究的主要方向。

La对柴油车尾气中可溶性有机物氧化催化剂CeO2-ZrO2的影响(英文)

采用共沉淀法分别制备CeO_2-ZrO_2(质量比60:40)和CeO_2-ZrO_2-La_2O_3(质量比60:30:10)催化剂.利用热重-差热分析(TG-DTA)对柴油车尾气中可溶性有机物(SOF)的催化活性进行测试.结果表明La改性的CeO_2-ZrO_2催化剂相较于CeO_2-ZrO_2催化剂表现出更好的活性,SOF的起燃温度为164℃,最大失重点温度为212℃;对CeO_2-ZrO_2来说,SOF在168℃开始转化,221℃转化最快.X射线衍射(XRD)结果表明,La的添加有效降低老化催化剂的晶粒尺寸增大速率.N_2吸附-脱附的结果说明La的添加有利于增大CeO_2-ZrO_2催化剂的比表面积;O_2-程序升温脱附(O_2-TPD)和X射线光电子能谱(XPS)结果表明La的改性有效增加化学吸附氧含量因此,CeO_2-ZrO_2-La_2O_3催化剂表现出较好的催化活性和抗老化性.

用于轻型柴油车尾气排放的氧化催化剂研究进展

为满足愈加严格的柴油车尾气排放标准,不但需要对柴油车的发动机技术进行改进,同时需要采用尾气后处理技术。在柴油车尾气后处理技术中,氧化催化剂是当前实际应用最广泛的技术措施。本文介绍了轻型柴油车的欧洲排放标准及尾气排放特点,综述了轻型柴油车氧化催化剂技术的研究和开发进展。

含CeO_2催化剂用于柴油车尾气炭烟氧化的研究

采用共沉淀法合成含CeO2催化剂M-Ce-O(M=Fe、Cu、Zn、Co、Ni、Mn)和纯CeO2,对催化剂进行TPO活性测试及BET、XRD、FT-IR和H2-TPR表征。结果表明,在Ce中添加过渡金属,改变了CeO2的晶相结构,比表面积增大,催化剂促进炭烟的燃烧,其促进炭烟氧化的活性顺序为:Ni-Ce-O>Mn-Ce-O>Cu-Ce-O>Fe-Ce-O>Ce-O>Co-Ce-O>Zn-Ce-O,其中,Ni-Ce-O表现出较高的活性,对应起燃温度降至340℃。TPR表明,催化活性与500℃以下的表面可还原氧量相关。

柴油车尾气中碳烟燃烧催化剂的研究进展

柴油车凭借其高燃油比,经济耐用和高安全性具有广泛的发展空间,但柴油车尾气中高含量的碳烟颗粒,极大的危害了环境和人体健康。催化再生过滤技术能有效去除柴油车尾气中碳烟颗粒,其核心是开发高性能碳烟燃烧催化剂。碳烟燃烧催化剂可有效降低碳烟燃烧温度,实现柴油机尾气中碳烟颗粒物的去除。文章介绍了尾气中碳烟颗粒物的形成与控制技术等概况,综述了不同种类碳烟燃烧催化剂的主要研究现状。

耐高温WO3-CeO2-ZrO2催化剂的合成及其在柴油车尾气氨-选择性催化还原一氧化氮中的应用

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柴油车尾气碳烟颗粒物催化燃烧催化剂的最新研究进展

柴油车尾气排放的碳烟颗粒已经引起了严重的环境污染问题,必须加以净化处理。柴油车碳烟颗粒的低温燃烧离不开高活性的催化剂。针对柴油车排放的碳烟颗粒物后处理方法中的催化氧化技术,总结了近年来几种主要类型的碳烟燃烧催化剂(贵金属催化剂、碱金属催化剂、单组分过渡金属氧化物催化剂、多组分混合氧化物催化剂和固定结构复合氧化物催化剂)的最新研究进展,并对该研究方向存在的主要问题和应用前景进行了探讨。

柴油车尾气净化催化剂发展趋势

汽车因排放大量的CO2气体,破坏了大气的臭氧层,造成了全球的温室效应,使整个地球气温变暖,气候异常,所以需要对汽车生产进行产能限制,同时对汽车进行节能减排。由于柴油车热效高、功率大,具有良好的经济性和可靠性,所以柴油车的生产现已得到突飞猛进的发展。介绍了柴油车尾气净化催化剂的发展过程、催化剂使用的原理及催化剂组成,并提出了柴油车尾气净化催化剂的问题与展望。

Fe-V/TiO_2催化剂NH_3选择性催化还原柴油车尾气NO_x

采用浸渍法制备了一系列不同Fe/V比例的Fe-V/TiO2催化剂,考察了催化剂在模拟柴油车尾气中催化还原NOx 的催化性能,采用TG、XRD、H2-TPR、NH3-TPD和Raman光谱对催化剂进行了表征。结果表明,当Fe引入后,能显著降低V2 O5在高温下的挥发,减轻了钒系催化剂在移动源的生物毒性危害。其中,Fe/V比为1：1（Fe1-V1/TiO2）的催化剂形成了FeVO4活性中心,表现出最好的催化活性,在220-420℃ NOx 转化率可达到90%以上。此外,Fe1-V1/TiO2催化剂高温热稳定性较好,并且具有较强的抗硫性能。

柴油车氧化催化剂在抑制硫酸盐颗粒物形成方面的研究进展

柴油车氧化催化剂能够有效减少柴油车尾气中颗粒物的排放量 ,但是催化剂对尾气中SO2 的氧化会导致硫酸盐形成和释放 ,使总颗粒物的去除效果下降 ,因此 ,控制催化剂上硫酸盐颗粒物的形成相当关键。本文从选择活性组分、助剂、载体涂层及相应的制备工艺方面总结评述了近年来有关抑制硫酸盐颗粒物形成新采用的主要催化剂技术。

金属氧化物催化剂在消除柴油车排气颗粒物的研究

用DSC及程序升温氧化(TPO)等方法对载体的稳定性及几种金属氧化物催化剂对消除柴油车排气颗粒物催化反应性能的影响进行了研究。结果表明,复合载体TiO2/γ-Al2O3/cordierite的热稳定性比较好。以其为载体的催化剂中,用Pt贵金属修饰的Cu-K-V催化剂表现的活性最高,而老化则会降低催化剂的活性。

金属氧化物催化剂在消除柴油车排气颗粒物中的应用

介绍了用于柴油车排气颗粒物后处理的金属氧化物催化剂,包括过渡金属氧化物、主族金属氧化物和碱土金属氧化物。较详细地讨论了催化剂组成及性能、相关催化反应、控制因素和反应机理。

尖晶石型Mn_(1-x)M_xCo_2O_4柴油车尾气处理催化剂的制备及其应用

尖晶石型复合氧化物因具有独特的结构特征而成为相对理想的柴油车尾气处理催化剂。采用溶胶-凝胶法制备尖晶石型Mn_(1-x)M_xCo_2O_4催化剂,通过X射线衍射(XRD)和程序升温氧化(TDO)等对Mn_(1-x)M_xCo_2O_4催化剂进行表征。结果表明,制备的样品Mn_(1-x)M_xCo_2O_4均为尖晶石型复合氧化物;掺杂Cu、Ce后,催化剂的氧化性能有不同程度的变化。在固定床微型反应器上对催化剂催化活性进行评价,结果表明,与纯MnCo_2O_4相比,Mn_(0.9)Ce_(0.1)Co_2O_4催化剂催化活性提高,Mn_(0.9)Cu_(0.1)Co_2O_4催化剂催化活性降低,但CO_2选择性增加。

焙烧温度对柴油车氧化催化剂Pt-Pd-(x)ZrO_(2)/Ce_(0.3)Zr_(0.7)O_(2)-Al_(2)O_(3)性能的影响

制备了氧化铝、铈锆复合氧化物负载铂、钯的双金属催化剂Pt-Pd/Ce_(0.3)Zr_(0.7)O_(2)-Al_(2)O_(3),用于柴油车尾气中CO、HC和NO的催化氧化.通过添加3% ZrO_(2)助剂改性,并考察制备过程中焙烧温度对性能的影响,进一步优化催化剂性能.活性评价结果表明,添加ZrO_(2)明显提高了催化剂的低温氧化活性.焙烧温度对催化剂的氧化性能有较大影响,焙烧温度为800℃时,催化剂Pt-Pd-(3%) ZrO_(2)/Ce_(0.3)Zr_(0.7)O_(2)-Al_(2)O_(3)对CO和C_(3)H_(6)转化的起燃温度最低,分别为168、189 ℃;焙烧温度为700 ℃时,NO转化为NO;的转化率最高,最大转化率为36%,催化剂表现出较好的热稳定性.通过XRD、N_(2)吸附-脱附、CO化学吸附、XPS、H_(2)-TPR等表征手段研究了催化剂物理化学性质随焙烧温度的变化,分析了其与催化活性之间的关系,得到不同焙烧温度制备的催化剂的物理化学性质不同,而贵金属分散度、表面活性氧含量、还原能力等性质协同影响氧化活性.通过优化焙烧温度提升柴油车氧化催化剂性能,对提高工业应用柴油车尾气后处理系统的净化效率有重要意义.

Pt/Pd双涂层柴油车氧化催化剂催化性能的研究

考察Pt、Pd质量比(简称Pt/Pd)及不同涂层结构对柴油车氧化催化剂(DOC)处理模拟柴油车尾气的影响。结果表明:当Pt/Pd=3∶1时,新鲜态单涂层DOC的催化活性最高;当Pt/Pd=3∶1时,单、双涂层CO起燃温度(转化率为50%时对应的温度)分别为145、122℃,双涂层要优于单涂层;800℃、16h老化后,双涂层DOC的碳氢化合物(HC)起燃温度比单涂层低50℃左右,新鲜态和老化态双涂层DOC的BET比表面积更具有优势,双涂层DOC的耐热老化性能得到明显改善。

CeO_2的添加对柴油车氧化催化剂Pt/SiO_2-Al_2O_3的NO氧化性能提高的影响（英文）

采用分步浸渍法制备不同CeO_2含量改性SiO_2-Al_2O_3载体的Pt/SiO_2-Al_2O_3柴油车氧化催化剂Pt/SiO_2-Al_2O_3-wCeO_2(质量分数w为0%,5%,10%,15%,30%)。利用固定床反应器,在模拟柴油车行驶条件下测定催化反应活性。活性结果表明,无论CO和C3H6存在与否,适量CeO_2的添加均明显提高了Pt/SiO_2-Al_2O_3柴油车氧化催化剂的NO氧化性能。其中,Pt/SiO_2-Al_2O_3-15%CeO_2表现出了最优氧化性能,其能在较宽温度范围内维持61%的NO_2产率。CO-化学吸附结果表明,适量CeO_2的添加有利于提高Pt的分散度,即提高催化剂表面可利用Pt原子比例。透射电镜(TEM)结果证实了CeO_2改性后高分散的Pt颗粒的存在,X射线衍射(XRD)结果也说明CeO_2改性后的载体更利于抑制Pt晶粒的增长。氢气程序升温还原(H2-TPR)和TEM结果均说明CeO_2的添加增强了贵金属-载体间的相互作用,从而更利于PtO_x与CeO_2还原。总之,本文表明CeO_2改性柴油车催化剂(DOC)可以提高催化剂的分散性和还原性,从而提高NO催化氧化性能,其对工业应用中柴油车尾气净化后处理复合系统(DOC+DPF+SCR)的净化效率的提高有重要意义。

柴油车尾气处理催化剂的研究现状

柴油车尾气的排放问题已经引起了严重的环境问题,必须使用高活性的催化剂进行净化处理。本文总结了几种常见的柴油车尾气处理催化剂的最新研究进展,并指出了存在的问题。